淺談現(xiàn)代建筑供配電節(jié)能設計

摘 要：對于我國國民經濟的發(fā)展來說，一直以來，節(jié)能問題都被視作是一種長遠的戰(zhàn)略方針，為此，每一位進行電氣設計的工作人員一定要對節(jié)約電能這一問題進行認真考慮。文章將主要從建筑供配電設計角度來對供配電節(jié)能的幾項要點進行闡述，通過多角度的闡述，將現(xiàn)代建筑供配電節(jié)能設計的相關措施總結出來。

關鍵詞：現(xiàn)代建筑；節(jié)能問題；供配電節(jié)能設計

引言

現(xiàn)代建筑節(jié)能問題涉及著多個專業(yè)和廣泛的工作面，如建筑新能源設計、建筑電氣節(jié)能設計、建筑結構節(jié)能設計以及建筑外墻節(jié)能設計等，其中潛力較大的是建筑電氣的節(jié)能，如果供配電系統(tǒng)節(jié)能設計能夠做到更加科學以及合理的話，那么就可以有效確保用電設備正常發(fā)揮其功能以及充分利用其電能資源，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的?；诖耍恼聦⒅攸c探討如何進行供配電節(jié)能設計，實現(xiàn)節(jié)能減耗的目的。

1 以功率因素的提高來達到節(jié)能的目的

以功率因素的提高來達到節(jié)能的目的這一措施，在當前階段已經被越來越多的人所關注。為供配電網絡提供無工功功率補償，不僅能夠對電壓質量加以改善，同時還可以促使供電能力得到提高，更能夠實現(xiàn)節(jié)電降耗的目的。主要措施包含以下兩點。第一，促使系統(tǒng)中的自然功率因素得到提高。在不添加任何補償設備的前提下，采用減少各種用電設備的無功功率的措施來促使企業(yè)功率因素得以提高。使用這種方法不用增加投資，對于功率因素的提高來說是一種最為經濟的措施。相關的具體措施主要包括：同步運行同步和異步電動機以促使功率因素得到提高、對電動機以及變壓器進行合理使用以免出現(xiàn)低負荷運行的現(xiàn)象、促使異步電動機的檢修質量得以提高等。第二，對功率因素進行人工補償。很多存在于供配電系統(tǒng)中的用電設備如燈具的鎮(zhèn)流器、變壓器、電動機還有一些家用電器等都是電感性負荷，其會形成滯后無功電流。它一般在傳輸?shù)接秒娫O備末端的過程中都要經過高低壓線路，這就在無形中使得線路中的功率損耗量又增加了。為了減少損耗量，就一定要將電容器箱安裝在供配電系統(tǒng)當中，借助電容器箱內的靜電容器為其提供無功補償。電容器能夠形成超前無功電流來促使用電設備的滯后無功電流得以消除，這樣一來，部件能夠減少整體的無功電流，并且還可以促使功率因素得到提高。當0.7的功率因素增長到0.9的時候，大約可以減少百分之四十左右的線路損耗量[1]。功率數(shù)值需要同當?shù)毓╇娋值南嚓P要求形成滿足。如果在不存在明確要求的情況下，建議高壓用戶的功率因數(shù)值要大于0.9，低壓用戶則大于0.85。

2 降低線路傳輸過程中的損耗量以達到節(jié)能的目的

在電流流過線路的時候，因為線路中存在著電阻，所以一定會形成一定的功率損耗量。之所以存在電能利用率低的現(xiàn)象，其主要因素在于線路傳輸過程中產生的損耗。要想降低線損量，那么就需要對導線長度、橫截面大小以及材料進行考慮。主要可采取以下措施來減少線損量。第一，在選擇導線的時候應該選用電導率比較小的材料，一般選擇的是銅芯。然而因為考慮到節(jié)約用銅，對于一些高層建筑需要用到的垂直干線母線一般都采用新型的銅鋁復合母線比較好。第二，縮短配線長度。在設計施工的過程中，配電箱出線回路以及低壓柜出線回路要盡可能走直線，避免走回頭線或者是彎路。一般情況下，低壓線路的供電半徑應該在200米以內為好，對于負荷密集地區(qū)應該在100米以內為佳，針對一些負荷密集度為中等的地區(qū)應該在150米以內為佳，對于一些負荷較少的地區(qū)，應該在250米以內為最佳。原因是可以縮短電纜長度，以實現(xiàn)最短的供電距離[2]。第三，增大導線的截面。針對一些較長的線路，在對電壓降、保護配合、動熱穩(wěn)定以及載流量等一些要求都滿足的條件下，是導線截面加大一級。雖然線路費用有所增加，但是節(jié)省了電能，這就使得年運行費用得以有效減少。一般情況下，三年以內就能夠將因為導線截面所增加的費用收回，所以說這種投資是值得的，并且這也有利于建筑后期技術設備的更新。第四，對新型的絕緣材料加以使用，比如YJV這種類型的絕緣電纜等[3]。第五，針對一些高層建筑，應靠近電氣豎井設置變配電室，這樣一來就能縮短主干線的長度。對于一些擁有較大面積的高層建筑，需要盡量地將電氣豎井設置在兩端或者是中部地帶，這樣可以有效縮短水平電纜的敷設長度。最后，對負荷展開歸類。除了消防負荷以及對計費有要求的負荷之外，如電熱水器、新風機、照明、風機盤管、空調機等一些普通負荷都改成由一條主干電纜供電，這有利于在消防的過程中將非消防電源切除，同時又能夠在非空調季節(jié)，利用截面相同的干線來傳輸較小的電流，從而促使線路損耗量得以降低。此外，對季節(jié)性負荷進行合理調劑，對供電線路加以充分利用，集中計費相同的負荷，對于降低輸電線路的損耗量來說也是一種十分有效的方法。

3 促使三相負荷實現(xiàn)平衡來達到節(jié)能的目的

在低壓線路當中，因為會受到單相以及高次諧波的一些影響，所以一般都會存在三相不平衡的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會對供配電網產生危害，主要表現(xiàn)為以下方面：第一，對電機以及變壓器的經濟以及安全運行產生影響；第二，增加供配電網絡當中零線和相線的電能損耗量；第三，有可能會縮短照明燈的使用壽命、降低其照明度以及損壞電視機等；第四，會在很大程度上干擾通信系統(tǒng)，從而對通信質量產生不良影響。為了降低因為三相負荷而導致的能耗量，應該對三相負荷及時作出調整，促使配電變壓器出口處的電流能夠達到小于或者等于10%的不平衡度，使得干線和支線首端出能夠達到小于或者等于20%的不平衡度，中性線的電流要小于或等于額定電流的四分之一[4]。三相配電干線當中的各項負荷一定要實現(xiàn)平衡分配。

4 依靠建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)達到節(jié)能的目的

建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)最早出現(xiàn)在二十世紀七十年代的能源危機時期，經過長時間發(fā)展，這種系統(tǒng)已經逐步得到完善。目前，它已經能夠全面控制建筑中各種類型的設備，在對建筑功能形成滿足的條件下，實現(xiàn)最大程度的節(jié)能。以下將對兩種建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)進行分析。第一種是供配電監(jiān)控系統(tǒng)。這種系統(tǒng)主要以現(xiàn)場總線技術為基礎，由控制設備、通信網絡以及計算機等構成。通信網絡把控制設備、計算機以及供配電系統(tǒng)中帶有通信接口的開關有效地連接起來，對功率因素、有功功率、電流、電壓以及設備等是否能夠進行良好運行進行檢測，最后由相關工作人員通過計算機實施操作與管理，以確保供配電系統(tǒng)的安全運行和節(jié)能。第二種是照明監(jiān)控系統(tǒng)。對于一些因為照明而產生極大耗電量的大型公共建筑，不能為了節(jié)能而盲目減少照明，為了發(fā)揮建筑的功能，一定要挖掘出科學的節(jié)能措施。照明監(jiān)控系統(tǒng)能夠將地點和時間都不同的照度都轉換成數(shù)字形式的預設參數(shù)，并且能夠將其存儲于EPROM當中，通過比較設定值和實際值，對照明加以控制，從而達到節(jié)能的目的。應用照明監(jiān)控系統(tǒng)除了能夠大量節(jié)省電能，并且還能起到延長燈具壽命的作用，此外，照明控制方式的不同還可以促使建筑的視覺效果得以增強。

5 結束語

總而言之，在電力系統(tǒng)中展開供配電節(jié)能設計，對于節(jié)約能源以及降低損耗而言是十分有效的，這種做法有利于我國走可持續(xù)發(fā)展道路，有利于社會效益和經濟效益的提高，為此，廣大設計人員一定要對現(xiàn)代建筑供配電節(jié)能設計形成高度重視，以便有效實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

參考文獻

[1]魏國民，姜群.關于建筑電氣節(jié)能設計的幾個問題[J].黑龍江科技信息，2011（23）：27-27.

[2]吳曉勇.民用建筑電氣節(jié)能設計淺析[J].城市建設理論研究（電子版），2012（4）.

[3]張誠.談談民用建筑配電系統(tǒng)的節(jié)能設計[J].福建建設科技，2011（1）：66-67+80.

[4]劉昌明.建筑供配電線路的節(jié)能設計[J].四川建筑科學研究，2011，37（1）：257-259.

作者簡介：梅秀軍（1985，1-），男，安徽省桐城市人，工作單位：中國中建設計集團有限公司上海分公司，職務：電氣設計師，研究方向：建筑強弱電設計。